EP2927922B1 - Sicherheitsschaltvorrichtung zur überwachung einer hubbewegung - Google Patents

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EP2927922B1
EP2927922B1 EP15158145.1A EP15158145A EP2927922B1 EP 2927922 B1 EP2927922 B1 EP 2927922B1 EP 15158145 A EP15158145 A EP 15158145A EP 2927922 B1 EP2927922 B1 EP 2927922B1
Authority
EP
European Patent Office
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pressure
base plate
cover
safety switching
switching apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15158145.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2927922A1 (de
Inventor
Benjamin Kulmus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mayser Holding & Co KG GmbH
Original Assignee
Mayser Holding & Co KG GmbH
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Publication date
Application filed by Mayser Holding & Co KG GmbH filed Critical Mayser Holding & Co KG GmbH
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Publication of EP2927922B1 publication Critical patent/EP2927922B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/16—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. for a door switch, a limit switch, a floor-levelling switch of a lift
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/14—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot
    • H01H3/141—Cushion or mat switches

Definitions

  • the invention relates to a device for monitoring a stroke movement between a first device, such as a passenger or baggage deck, and a second device, such as an aircraft door, wherein the device can be used as a backup system for redundant control of a relative movement of the two devices directed towards each other is.
  • z. B. The detection of relative movements of two devices towards each other and avoiding collisions is z. B. during loading and unloading of aircraft of great importance. So z. B. be ensured that the downward movement of a boarding (boarding of passengers) via a hydraulically or motor-driven lifting device thus increasing in weight aircraft does not lead to a contact or collision of the opened aircraft door with the lifting device by z. B. the set height is automatically readjusted on the lifting device.
  • the DE200 15 971 U1 discloses a safety switching device for monitoring a lifting movement of a first device with respect to a second device comprising a substantially cuboid base body having a bottom plate, a round handle fixedly connected to the bottom plate, a plurality of arranged on the inside of the bottom plate, discrete pressure-sensitive elements, the pressure-sensitive direction perpendicular is aligned with the bottom plate and a switching force transmission plate, the pressure-sensitive elements arranged in contact parallel to the bottom plate, a cuboid spacer layer of an elastically compressible material which is disposed above the switching force transmission plate and is positively connected to its entire surface; as well as located within the body electrical connections which are arranged from, to and between the pressure-sensitive elements on the bottom plate.
  • the DE 38 16 382 A1 describes an auxiliary device, by means of which an automatic level matching of a belonging to the loading and unloading threshold part, which rests on the loading opening edge of the aircraft takes place.
  • a state of charge of the aircraft in its altitude changing loading opening edge leads to a change in the inclination angle of the threshold part, which is detected by the auxiliary device.
  • the lifting drive of the threshold part is turned on until a preset target tilt has been set in the auxiliary device.
  • this device for automatic level adjustment has the disadvantage that only the inclination angle of the located between the lifting device and loading opening edge of the aircraft threshold part is controlled. A possible collision of the loading and unloading device with z. B. the aircraft door is not detected.
  • DE 201 15 011 U1 describes an arrangement for monitoring and controlling a lifting movement of, for example, a passenger boarding bridge with respect to a door of an aircraft.
  • the arrangement which is surrounded by a protective casing, comprises two plates, which are connected to each other via two scissor links and supported by spring elements against each other. Depending on the distance between the two plates to each other, the arrangement generates two control signals.
  • a disadvantage of this arrangement is their construction with scissor links and a plurality of mutually coupled, moving elements, which on the one hand entails a certain component height, whereby this safety switching device for the intended use can be used only limited, and on the other hand, a high wear and blocking, z. B. by tilting, the mechanism, and thus a malfunction, can lead.
  • the arrangement is relatively bulky due to their relatively high weight and the external wiring (connection via a terminal box).
  • the object of the invention is to overcome the disadvantage of the prior art, such.
  • a safety switching device As a high weight and poor handling, to eliminate, where a safety switching device is to be developed, which is characterized by a long service life and ensures that it causes the tactile triggered switching operations long-term with consistent accuracy. It is necessary that the safety switching device is made robust for the application, which prevents liquids from getting into the interior of the device and in particular to the elements under electrical voltage.
  • a safety switching device with a collision detection for monitoring a lifting movement between a first device, such as a passenger, baggage, catering or maintenance stage, and a second device, such as an aircraft door provided.
  • the safety switching device has a substantially cuboid basic body formed from a base plate and a cover. On the bottom plate is also in extension of the longitudinal axis of the body, a round handle, preferably at an acute angle to the ground plane of the bottom plate formed.
  • one or more discrete pressure-sensitive elements (hereinafter referred to as "pressure detectors") applied to the inside of the bottom plate are formed thereon, for example, for closing or interrupting an electric circuit when pressure is applied thereto.
  • the pressure detectors can z. B. be attached by gluing to the bottom plate.
  • they are arranged on the inner surface of the bottom plate such that the bottom plate is covered by a flat surface.
  • a rectangular area of the bottom plate eg, a majority of the inner surface of the bottom plate
  • the safety switching device has a switching force transmission plate, which is designed and arranged such that the pressure-sensitive elements are covered by it, wherein the switching force transmission plate, the pressure detectors contacted, but in the normal state (ie without external pressure on the safety switching device) exerts no pressure on them ,
  • the term "pressure detectors" is usually used in the plural.
  • the cover consists of an elastically deformable polyurethane (PU) soft foam, wherein the outer surface of the cover is provided with a cover layer of highly flexible lacquer.
  • the bottom plate and the round handle are made of polypropylene hard foam.
  • the bottom plate and the cover are cohesively, for example by gluing, connected to each other, so that no moisture can penetrate into the cavity formed by the bottom plate and cover.
  • the safety switching device has a cuboidal layer made of an elastically compressible material, which encloses the space inside the cover, which is located between the switching power transmission plate and the inside of the cover fills.
  • This spacing layer (hereinafter spacing layer), preferably of a foam material (eg a block foam or a rubber elastic material), is connected to the switching force transmission plate and the inner surface of the cover, which is arranged parallel to the bottom plate, over the entire surface and positively, for. B. by gluing.
  • the geometrical dimensions of the spacer layer are chosen so as to ensure that no pressure is exerted on the switching force transmission plate or pressure detectors in the absence of a collision (ie with an uncompressed distance layer) from the cover.
  • the layer thickness of the spacer layer may be equal to or less than the same distance between the pressure detectors of the contacting power transmission plate and the inner surface of the outer wall of the cover arranged parallel to the bottom plate (in this case, the pressure detectors are not in direct contact with the power transmission plate).
  • the elasticity of the compressible material of the spacer layer is adaptable according to the requirements of the safety switching device.
  • a soft material for example, causes a relative movement of a first, interacting with the bottom plate device towards a second, with the outside of the cover, or parallel to the bottom plate arranged outer wall of the cover (hereinafter referred to as "interaction surface of the cover" means) interacting means only leads to a switching operation of the pressure detectors when the spacer layer is compressed almost completely perpendicular to the direction of action of the relative movement.
  • a hard material causes a slight pressure, or a relative movement of only a few millimeters of the first device in the direction of the second, to trigger the pressure detectors. In this way, the sensitivity of the safety switching device can be specified by the customer, whereby always the same pressure detectors can be installed.
  • the safety switching device has electrical lines between the pressure detectors, which may be connected to electrical components or connectors, hereinafter referred to as "electrical connections". According to the invention, these electrical connections are arranged within a watertight enclosure and thus additionally protected against penetrating moisture, so that in extreme cases the safety switching device can also stand in 10 mm high water.
  • the encapsulation can be, for example, a water-tight glued plastic housing.
  • the collision pressure or the collision force on the spacer layer and the switching power transmission plate (direct) transfer to the pressure detectors.
  • the switching power transmission plate causes a homogenization or areal distribution of the collision pressure.
  • the cover moves toward the bottom plate (or the pressure detectors received on the bottom plate) under compression of the elastic spacer layer. In this case, first the spacer layer is compressed, wherein the pressure force required to trigger the pressure detectors can be adjusted by selecting the material and the thickness of the spacer layer.
  • the switching force transmission plate With increasing compression of the spacer layer, the switching force transmission plate finally triggers the pressure-sensitive elements, whereupon a switching operation takes place from the same.
  • This switching process can be detected and z. B. be evaluated by means of a dedicated control unit, wherein by means of the control unit upon detection or detection of a collision, a signal can be output.
  • a ventilation opening which allows an air flow from or into the main body is introduced in the round handle near the main body.
  • the main body of the safety switching device is both impervious to moisture penetration and resistant to common chemical influences , such as dilute acids, alkalis, detergents and alcohol. Since the cover (and the surface covering paint) is made of a soft, flexible material, the safety switching device be subjected to a variety of loading cycles without material fatigue or plastic deformation of the body occurs. These properties make the safety switching device very robust.
  • the safety switching device is also compared to metal devices light and therefore easy to handle. Furthermore, the use of a soft foam cover in conjunction with the sprung shift plate allows more precise detection of the collision pressure compared to the prior art.
  • a cable bushing for connecting a plug attached to an electrical line is integrated in the round handle at its rear end (that is, facing away from the main body).
  • the connected cable is in extension of the longitudinal axis of the round handle and the safety switching device; the routine use of the safety switching device is thus easily possible.
  • a rigid, removable formwork in the form of a rotationally symmetrical hollow body, be provided at the rear end of the round handle as a strain relief for the cable inserted into the cable socket of the round handle plug.
  • the formwork is made of rigid polypropylene foam, where it may for example comprise two half-shells, which are mutually firmly connected by means of screws.
  • For the attachment of the formwork on the round handle this may for example have a thickening at its rear end, around which the formwork is placed in the application.
  • the formwork goes beyond the rear end of the round handle so far that the plugged into the socket of the round handle connector and at least a short piece of the cable attached thereto covered by the formwork, d. H. are enclosed.
  • the formwork thus acts as an extension of the round handle, wherein the formwork is tilt-and torsionally rigid connected to the round handle.
  • the bottom plate is provided on its footprint with a non-slip coating, such as a rubberized pimpled surface. This always ensures that the safety switching device slip-proof on different Surfaces, for example, on an inclined plane, can be positioned.
  • the invention may be further configured such that the switching process produced by the pressure-sensitive elements when pressure is applied comprises a change in an electrical characteristic, i. h.
  • the pressure detectors can z. B. electrical pressure detectors, wherein the switching operation generated when pressure exerted z. B. can cause a change in an electrical current, an electrical resistance, an electrical voltage and / or capacity.
  • the pressure detectors are designed as electrical buttons which are electrically conductive in the normal state (that is to say without pressure), ie. H. allow a flow of current, and are opened in the depressed state, d. H. interrupt the flow of electricity.
  • the component has a plurality of discrete pressure-sensitive elements, which are operatively connected to one another.
  • it is not necessary to separately evaluate each of the pressure detectors eg, by connecting each of the pressure detectors to a corresponding evaluation or control unit); Rather, the pressure detectors can be evaluated collected.
  • the safety switching device has four pressure detectors, which are arranged at the vertices of a (virtual) rectangle on the bottom plate.
  • two pressure detectors arranged in the longitudinal direction on the bottom plate are connected in series, so that the same switching operation can be triggered by pressing only one (any) of the two or by simultaneously pressing all two pressure detectors.
  • the invention may further be formed such that the spacer layer has a lower elasticity than the cover, ie less deformed at the same pressure than the cover.
  • the material of the spacer layer may have a larger compression modulus than the material of the cover.
  • the resistance force until the triggering of the pressure detectors can be determined substantially by the elasticity or stiffness of the spacer layer, in the event of a collision the initially less elastic spacer layer remains essentially uncompressed and only the more elastic cover is compressed, and only after the complete compression the cover upon contact of the power transmission plate with the pressure detectors (and thus before triggering the pressure detectors) takes place (stronger) compression of the spacer layer.
  • FIG. 1 shows schematically a longitudinal section through a safety switching device according to an embodiment of the invention.
  • the safety switching device comprises a main body, which is formed by the bottom plate 1 and the cover 2; he is thus the surrounding a cavity part of the safety switching device.
  • the outside of the cover 2 is completely covered with a layer of 2K PU lacquer (not shown).
  • the bottom plate 1 consists of a rigid, (substantially) incompressible material, namely polypropylene (PP) foam.
  • PP polypropylene
  • the spacer layer 6 made of an elastically compressible foam material is introduced between the switching force transmission plate 5 and the upper outer wall of the cover 2, and here materially connected to the cover 2.
  • the safety switching device has four pressure detectors 4.
  • the pressure detectors 4 are arranged on the bottom plate 1 and interact with the switching force transmission plate 5.
  • the pressure detectors 4 are electrical buttons which are connected via electrical lines and electrical connections 7 with each other or the socket 9 integrated in the round handle 3. To be protected from moisture ingress, the electrical connections are 7 in the waterproof enclosure 8 housed. In the round handle 3, the ventilation opening 11 is introduced near the base body.
  • the safety switching device has the attachable at the end of the round handle 3 strain relief, which - the socket 9 and a plugged into this socket 9 connector (not shown in the figure) overlapping - the outer contour of the round handle 3 (in its rear area) is shaped.
  • the strain relief in the form of a formwork consists of the two halves 10.1 and 10.2, which are screwed onto the round handle 3 (wherein in the figure, for clarity, the formwork halves 10.1 and 10.2 are shown at a distance from the round handle 3).
  • the cover 2 surrounds or surrounds the spacer layer 6, the switching force transmission plate 5, the pressure detectors 4 and the encapsulation 8 and is waterproof bonded to the bottom plate 1.
  • the cover 2 is formed as an elastically compressible PU soft integral foam part, which has a lower elasticity than the foam material of the spacer layer. 6

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  • Push-Button Switches (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung einer Hubbewegung zwischen einer ersten Einrichtung, wie beispielsweise einer Fluggast- oder Fluggepäckbühne, und einer zweiten Einrichtung, wie beispielweise einer Flugzeugtür, wobei die Vorrichtung als Backup-System zur redundanten Kontrolle einer zueinander gerichteten Relativbewegung der beiden Einrichtungen einsetzbar ist.
  • Das Erfassen von Relativbewegungen zweier Einrichtungen aufeinander zu und Vermeiden von Kollisionen ist z. B. beim Be- und Entladen von Flugzeugen von großer Bedeutung. So muss z. B. sichergestellt werden, dass die Abwärtsbewegung eines beim Boarding (Einsteigen der Passagiere) über eine hydraulisch oder motorgetrieben bewegbare Hebevorrichtung solchermaßen an Gewicht zunehmenden Flugzeugs nicht zu einem Kontakt bzw. Kollision der geöffneten Flugzeugtür mit der Hebevorrichtung führt, indem z. B. die eingestellte Höhe an der Hebevorrichtung automatisch nachgeregelt wird.
  • Die Anforderungen an Geräte zur Kollisionserfassung und Nachregelung von Hebevorrichtungen beim Be- und Entladen von Flugzeugen sind hoch; insbesondere müssen sie robust sein (d. h. betriebssicher sowie dicht gegen sowohl Luftfeuchte als auch in der Luftfahrt eingesetzte Öle, Schmier- und Reinigungsmittel sein und eine Vielzahl von Einsätzen jeden Tag schadlos überstehen, wobei mit solchen Geräten u. U. "rau" umgegangen wird).
  • Die DE200 15 971 U1 offenbart einen Sicherheitsschaltvorrichtung zur Überwachung einer Hubbewegung einer ersten Einrichtung in Bezug auf eine zweite Einrichtung aufweisend einen im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper mit einer Bodenplatte, einen mit der Bodenplatte fest verbundenen Rundgriff, mehrere auf der Innenseite der Bodenplatte angeordnete, diskrete drucksensitive Elemente, deren drucksensitive Richtung senkrecht zur Bodenplatte ausgerichtet ist und eine Schaltkraftübertragungsplatte, die die drucksensitiven Elemente kontaktierend parallel zur Bodenplatte angeordnet ist, eine quaderförmige Abstandsschicht aus einem elastisch komprimierbaren Material die über der Schaltkraftübertragungsplatte angeordnet ist und mit ihr ganzflächig formschlüssig verbunden ist; sowie innerhalb des Grundkörpers befindliche elektrische Verbindungen die von, zu und zwischen den drucksensitiven Elementen auf der Bodenplatte angeordnet sind.
  • Die DE 38 16 382 A1 beschreibt ein Hilfsgerät, mittels dem ein automatisches Niveauangleichen eines zu der Be- und Entladevorrichtung gehörenden Schwellenteiles, welches auf dem Ladeöffnungsrand des Flugzeugs aufliegt, erfolgt. Ein sich vom Ladezustand des Flugzeuges in seiner Höhenlage ändernder Ladeöffnungsrand führt zu einer Änderung des Neigungswinkels des Schwellenteiles, welcher vom Hilfsgerät erfasst wird. Bei Änderungen eines voreingestellten Neigungswinkels des Hilfsgerätes wird der Hubantrieb des Schwellenteiles eingeschaltet, bis sich eine voreingestellte Sollneigung bei dem Hilfsgerät eingestellt hat.
  • Dieses Gerät zum automatischen Niveauangleichen hat jedoch den Nachteil, dass nur der Neigungswinkel des zwischen Hubvorrichtung und Ladeöffnungsrand des Flugzeuges befindlichen Schwellenteils kontrolliert wird. Eine eventuelle Kollision von der Beund Entladevorrichtung mit z. B. der Flugzeugtür wird nicht erfasst.
  • DE 201 15 011 U1 beschreibt eine Anordnung zur Überwachung und Steuerung einer Hubbewegung beispielsweise einer Fluggastbrücke in Bezug auf eine Tür eines Flugzeuges. Die Anordnung, welche von einer Schutzummantelung umgeben ist, umfasst zwei Platten, die über zwei Scherenverbindungen miteinander verbunden und über Federelemente gegeneinander abgestützt sind. In Abhängigkeit des Abstandes der beiden Platten zueinander erzeugt die Anordnung zwei Steuersignale.
  • Nachteilig bei dieser Anordnung ist ihr Aufbau mit Scherenverbindungen und einer Vielzahl untereinander gekoppelter, bewegter Elemente, was einerseits eine gewisse Bauteilhöhe nach sich zieht, wodurch diese Sicherheitsschaltvorrichtung für den vorgesehenen Anwendungszweck nur eingeschränkt eingesetzt werden kann, und andererseits zu einem hohen Verschleiß sowie einem Blockieren, z. B. durch Verkanten, des Mechanismus, und damit zu einer Fehlfunktion, führen kann. Darüber hinaus ist die Anordnung aufgrund ihres relativ hohen Gewichts und der außen liegenden Verkabelung (Anschluss über eine Klemmendose) relativ unhandlich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den Nachteil des Standes der Technik, wie z. B. ein hohes Gewicht und eine schlechte Handhabbarkeit, zu beseitigen, wobei eine Sicherheitsschaltvorrichtung entwickelt werden soll, die sich durch eine hohe Lebensdauer auszeichnet und hierfür gewährleistet, dass sie die taktil ausgelösten Schaltvorgänge langfristig mit gleichbleibender Genauigkeit bewirkt. Dabei ist es notwendig, dass die Sicherheitsschaltvorrichtung für den Anwendungsfall robust ausgeführt ist, wobei verhindert wird, dass Flüssigkeiten in das Innere der Vorrichtung und insbesondere an die unter elektrischer Spannung stehenden Elemente gelangen.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Sicherheitsschaltvorrichtung mit einer Kollisionserfassung zur Überwachung einer Hubbewegung zwischen einer ersten Einrichtung, wie beispielsweise einer Fluggast-, Fluggepäck, Catering- oder Wartungsbühne, und einer zweiten Einrichtung, wie beispielweise einer Flugzeugtür, bereitgestellt. Die Sicherheitsschaltvorrichtung weist einen aus einer Bodenplatte und einer Abdeckung gebildeten, im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper auf. An der Bodenplatte ist zudem in Verlängerung der Längsachse des Grundkörpers ein Rundgriff, vorzugsweise in einem spitzen Winkel zur Grundebene der Bodenplatte, ausgeformt.
  • Zum Zwecke der Kollisionserfassung sind auf der Innenseite der Bodenplatte ein oder mehrere diskrete drucksensitive Elemente (im Folgenden als "Druckdetektoren" bezeichnet) aufgebracht, die beispielsweise zum Schließen oder Unterbrechen eines Stromkreislaufs bei Druckausübung darauf ausgebildet sind. Die Druckdetektoren können z. B. mittels Klebens an der Bodenplatte befestigt sein. Im Falle von mehreren Druckdetektoren, sind diese derart an der Innenfläche der Bodenplatte angeordnet, dass von ihnen die Bodenplatte flächig überspannt ist. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass von vier Druckdetektoren eine rechteckige Fläche der Bodenplatte (z. B. ein Großteil der Innenfläche der Bodenplatte) umschlossen ist.
  • Des Weiteren weist die Sicherheitsschaltvorrichtung eine Schaltkraftübertragungsplatte auf, die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass von ihr die drucksensitiven Elemente überdeckt sind, wobei die Schaltkraftübertragungsplatte die Druckdetektoren zwar kontaktiert, aber im Normalzustand (d. h. ohne äußeren Druck auf die Sicherheitsschaltvorrichtung) keinen Druck auf sie ausübt. Im Folgenden wird der Einfachheit halber meist im Plural von "Druckdetektoren" gesprochen.
  • Erfindungsgemäß besteht die Abdeckung aus einem elastisch verformbaren Polyurethan(PU)-Weichschaum, wobei die äußere Oberfläche der Abdeckung mit einer Deckschicht aus hochflexiblem Lack versehen ist. Die Bodenplatte und der Rundgriff hingegen sind aus Polypropylen-Hartschaum. Die Bodenplatte und die Abdeckung sind stoffschlüssig, beispielsweise durch Verkleben, miteinander verbunden, sodass keine Feuchtigkeit in den von Bodenplatte und Abdeckung gebildeten Hohlraum eindringen kann.
  • Erfindungswesentlich ist ferner, dass die Sicherheitsschaltvorrichtung eine quaderförmige Schicht aus einem elastisch komprimierbaren Material aufweist, die den Raum innerhalb der Abdeckung, welcher sich zwischen der Schaltkraftübertragungsplatte und der Innenseite der Abdeckung befindet, ausfüllt. Diese beabstandende Schicht (nachfolgend Abstandsschicht), vorzugsweise aus einem Schaummaterial (z. B. einem Blockschaum oder einem gummielastischen Material), ist mit der Schaltkraftübertragungsplatte und derjenigen Innenfläche der Abdeckung, welche parallel zu der Bodenplatte angeordnet ist, ganzflächig und formschlüssig verbunden, z. B. durch Verkleben. Die geometrischen Abmessungen der Abstandsschicht sind so gewählt, dass sichergestellt werden kann, dass bei Nichtvorliegen einer Kollision (d. h. bei unkomprimierter Abstandsschicht) von der Abdeckung kein Druck auf die Schaltkraftübertragungsplatte bzw. die Druckdetektoren ausgeübt wird. Die Schichtdicke der Abstandsschicht kann dem Abstand zwischen die Druckdetektoren kontaktierender Schaltkraftübertragungsplatte und Innenfläche der parallel zu der Bodenplatte angeordneten Außenwand der Abdeckung entsprechen oder auch geringer als derselbe sein (in diesem Fall stehen die Druckdetektoren nicht in direktem Kontakt mit der Schaltkraftübertragungsplatte).
  • Die Elastizität des komprimierbaren Materials der Abstandsschicht ist entsprechend der Anforderungen an die Sicherheitsschaltvorrichtung anpassbar. Ein weiches Material führt beispielsweise dazu, dass eine Relativbewegung einer ersten, mit der Bodenplatte wechselwirkenden Einrichtung in Richtung auf eine zweite, mit der Außenseite der Abdeckung, bzw. der parallel zu der Bodenplatte angeordneten Außenwand der Abdeckung (im Folgenden als "Wechselwirkungsfläche der Abdeckung" bezeichnet), wechselwirkenden Einrichtung erst dann zu einem Schaltvorgang der Druckdetektoren führt, wenn die Abstandsschicht senkrecht zur Wirkrichtung der Relativbewegung nahezu vollständig komprimiert ist. Ein hartes Material hingegen führt dazu, dass bereits ein leichter Druck, bzw. eine Relativbewegung um wenige Millimeter der ersten Einrichtung in Richtung auf die zweite, ein Auslösen der Druckdetektoren bewirkt. Auf diese Art lässt sich bauseitig die Sensitivität der Sicherheitsschaltvorrichtung vorgeben, wobei immer die gleichen Druckdetektoren verbaut sein können.
  • Die Sicherheitsschaltvorrichtung weist elektrische Leitungen zwischen den Druckdetektoren auf, die mit elektrischen Bauteilen oder Verbindungsstücken, im Folgenden als "elektrische Verbindungen" bezeichnet, verbunden sein können. Gemäß der Erfindung sind diese elektrischen Verbindungen innerhalb einer wasserdichten Kapselung angeordnet und somit zusätzlich gegen eindringende Feuchtigkeit geschützt, sodass im Extremfall die Sicherheitsschaltvorrichtung auch im 10-mm-hohem Wasser stehen kann. Die Kapselung kann beispielsweise ein wasserdicht verklebtes Kunststoffgehäuse sein.
  • Bei einer Druckeinwirkung auf die Sicherheitsschaltvorrichtung aufgrund einer Relativbewegung einer ersten, mit der Bodenplatte wechselwirkenden Einrichtung, z. B. einer Fluggastbühne, in Richtung auf eine zweite, mit der Wechselwirkungsfläche der Abdeckung wechselwirkenden Einrichtung, z. B. einer Flugzeugtür, wird der Kollisionsdruck bzw. die Kollisionskraft über die Abstandsschicht und die Schaltkraftübertragungsplatte (direkt) auf die Druckdetektoren überträgen. Die Schaltkraftübertragungsplatte bewirkt dabei eine Vergleichmäßigung bzw. flächige Verteilung des Kollisionsdrucks. Während der Kollision bewegt sich die Abdeckung unter Kompression der elastischen Abstandsschicht auf die Bodenplatte (bzw. die auf der Bodenplatte aufgenommenen Druckdetektoren) zu. Dabei wird zunächst die Abstandsschicht komprimiert, wobei durch Auswahl des Materials und der Dicke der Abstandsschicht die zum Auslösen der Druckdetektoren erforderliche Druckkraft eingestellt werden kann. Mit zunehmender Kompression der Abstandsschicht löst die Schaltkraftübertragungsplatte schließlich die drucksensitiven Elemente aus, woraufhin von denselben ein Schaltvorgang erfolgt. Dieser Schaltvorgang kann erfasst und z. B. mittels einer dafür vorgesehenen Steuereinheit ausgewertet werden, wobei mittels der Steuereinheit bei Erfassen bzw. Erkennen einer Kollision ein Signal ausgegeben werden kann.
  • Für einen Druckausgleich im Grundkörper beim Komprimieren bzw. Dekomprimieren desselben ist im Rundgriff nahe dem Grundkörper eine Belüftungsöffnung, welche einen Luftstrom aus oder in den Grundkörper ermöglicht, eingebracht.
  • Indem die außen liegenden, und somit mit der Umwelt in Kontakt tretenden, Teile der Sicherheitsschaltvorrichtung aus Polypropylen-Hartschaum bzw. mit dem flexiblen Lack überzogenem Polyurethan-Weichschaum bestehen, ist der Grundkörper der Sicherheitsschaltvorrichtung sowohl dicht gegen eindringende Feuchtigkeit als auch resistent gegen übliche chemische Einflüsse, wie z.B. verdünnte Säuren, Laugen, Reinigungsmittel sowie Alkohol. Da die Abdeckung (und der ihre Oberfläche überziehende Lack) aus einem weichen, flexiblem Material besteht, kann die Sicherheitsschaltvorrichtung einer Vielzahl von Belastungszyklen unterworfen werden, ohne dass Materialermüdung oder eine plastische Verformung des Grundkörpers eintritt. Diese Eigenschaften gestalten die Sicherheitsschaltvorrichtung sehr robust.
  • Durch die Verwendung von Kunststoff ist die Sicherheitsschaltvorrichtung außerdem im Vergleich zu Vorrichtungen aus Metall leicht und somit gut handhabbar. Des Weiteren erlaubt die Verwendung einer Abdeckung aus weichem Schaum in Verbindung mit der abgefederten Schaltkraftübertragungsplatte ein im Vergleich zum Stand der Technik präziseres Erfassen des Kollisionsdruckes.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist in den Rundgriff an seinem hinteren (d. h. von dem Grundkörper abgewandten) Endbereich eine Kabelbuchse zum Anschluss eines an einer elektrischen Leitung angebrachten Steckers integriert. Somit befindet sich das angeschlossene Kabel in Verlängerung der Längsachse des Rundgriffs bzw. der Sicherheitsschaltvorrichtung; der routinemäßige Gebrauch der Sicherheitsschaltvorrichtung ist damit problemlos möglich.
  • Zusätzlich kann eine steife, abnehmbare Schalung, z. B. in Form eines rotationssymmetrischen Hohlkörpers, am hinteren Endbereich des Rundgriffes als Zugentlastung für das am in die Kabelbuchse des Rundgriffes eingeführten Steckers befindliche Kabel vorgesehen sein. Die Schalung besteht aus Polypropylen-Hartschaum, wobei sie beispielsweise zwei Halbschalen umfassen kann, die mittels Schrauben gegenseitig fest verbunden werden. Für die Befestigung der Schalung am Rundgriff kann dieser an seinem hinteren Ende beispielsweise eine Verdickung aufweisen, um die die Schalung im Anwendungsfall gelegt wird. Die Schalung geht über das hintere Ende des Rundgriffes so weit hinaus, dass der in die Buchse des Rundgriffs gesteckte Stecker und wenigstens ein kurzes Stück des daran befestigten Kabels von der Schalung abgedeckt, d. h. umschlossen, sind. Im montierten Zustand wirkt die Schalung somit als Verlängerung des Rundgriffs, wobei die Schalung kipp- und drehsteif mit dem Rundgriff verbunden ist.
  • Es ist vorgesehen, dass die Bodenplatte auf ihrer Aufstandsfläche mit einem rutschfesten Belag, beispielsweise einem gummierten Noppenbelag, versehen ist. Dadurch ist stets sichergestellt, dass die Sicherheitsschaltvorrichtung rutschfest auf unterschiedlichen Oberflächen, beispielsweise auch auf einer schiefen Ebene, positioniert werden kann.
  • Die Erfindung kann weiter derart ausgebildet sein, dass der von den drucksensitiven Elementen bei Druckausübung erzeugte Schaltvorgang eine Änderung einer elektrischen Kenngröße umfasst, d. h., die Druckdetektoren können z. B. elektrische Druckdetektoren sein, wobei der bei Druckausübung erzeugte Schaltvorgang z. B. eine Änderung eines elektrischen Stroms, eines elektrischen Widerstands, einer elektrischen Spannung und/oder Kapazität bewirken kann.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Druckdetektoren als elektrische Taster ausgebildet sind, die im Normalzustand (d. h. ohne Druck) elektrisch leitend sind, d. h. einen Stromfluss ermöglichen, und im gedrückten Zustand geöffnet sind, d. h. den Stromfluss unterbrechen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Bauteil mehrere diskrete drucksensitive Elemente auf, die miteinander wirkverbunden sind. Gemäß dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, jeden der Druckdetektoren (z. B. durch Verbinden jedes der Druckdetektoren mit einer entsprechenden Auswerte- oder Steuereinheit) separat auszuwerten; vielmehr können die Druckdetektoren gesammelt ausgewertet werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die einzelnen diskreten drucksensitiven Elemente in Reihe zu schalten und so zu einem Gesamtstrang zu verbinden, wobei dann lediglich eines der drucksensitiven Elemente mit einer dafür vorgesehenen Auswerte- oder Steuereinheit verbunden werden muss.
  • Vorzugsweise weist die Sicherheitsschaltvorrichtung vier Druckdetektoren auf, die an den Eckpunkten eines (virtuellen) Rechtecks auf der Bodenplatte angeordnet sind. Hierbei sind jeweils zwei in Längsrichtung auf der Bodenplatte angeordnete Druckdetektoren in Serie geschaltet, sodass derselbe Schaltvorgang durch Drücken nur eines (beliebigen) der beiden oder durch gleichzeitiges Drücken aller beiden Druckdetektoren auslösbar ist.
  • Die Erfindung kann weiter derart ausgebildet sein, dass die Abstandsschicht eine geringere Elastizität aufweist als die Abdeckung, sich also bei gleicher Druckeinwirkung weniger verformt als die Abdeckung. Zum Beispiel kann das Material der Abstandsschicht einen größeren Kompressionsmodul aufweisen als das Material der Abdeckung.
  • Gemäß dieser Ausführungsform kann die Widerstandskraft bis zum Auslösen der Druckdetektoren maßgeblich durch die Elastizität bzw. Steife der Abstandsschicht festgelegt werden, indem bei einer Kollision die weniger elastische Abstandsschicht zunächst im Wesentlichen unkomprimiert bleibt und lediglich die elastischere Abdeckung komprimiert wird, und erst nach der vollständigen Komprimierung der Abdeckung bei Kontakt der Schaltkraftübertragungsplatte mit den Druckdetektoren (und somit vor Auslösen der Druckdetektoren) eine (stärkere) Komprimierung der Abstandsschicht erfolgt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen sind; hierbei zeigt die Figur schematisch einen Längsschnitt durch eine Sicherheitsschaltvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Sicherheitsschaltvorrichtung umfasst einen Grundkörper, welcher durch die Bodenplatte 1 und die Abdeckung 2 gebildet wird; er ist damit der einen Hohlraum umhausende Teil der Sicherheitsschaltvorrichtung. Die Außenseite der Abdeckung 2 ist mit einer Schicht aus 2K-PU-Lack (nicht dargestellt) vollständig überzogen. Die Bodenplatte 1 besteht aus einem starren, (im Wesentlichen) unkomprimierbaren Material, namentlich Polypropylen(PP)-Hartschaum. Mit der Bodenplatte 2 ist der ebenfalls aus PP-Hartschaum bestehende, kabelführende Rundgriff 3 verbunden. Die Abstandsschicht 6 aus einem elastisch komprimierbaren Schaummaterial ist zwischen der Schaltkraftübertragungsplatte 5 und der oberen Außenwand der Abdeckung 2 eingebracht, und hier mit der Abdeckung 2 stoffschlüssig verbunden. Die Sicherheitsschaltvorrichtung weist vier Druckdetektoren 4 auf. Die Druckdetektoren 4 sind auf der Bodenplatte 1 angeordnet und wechselwirken mit der Schaltkraftübertragungsplatte 5. Die Druckdetektoren 4 sind elektrische Taster, die über elektrische Leitungen und elektrische Verbindungen 7 miteinander bzw. der in dem Rundgriff 3 integrierten Buchse 9 verbunden sind. Um vor eindringender Feuchtigkeit geschützt zu sein, sind die elektrischen Verbindungen 7 in der wasserdichten Kapselung 8 untergebracht. Im Rundgriff 3 ist nahe dem Grundkörper die Belüftungsöffnung 11 eingebracht.
  • Die Sicherheitsschaltvorrichtung weist die am Ende des Rundgriffes 3 befestigbare Zugentlastung auf, die - die Buchse 9 und einen in diese Buchse 9 gesteckten Stecker (in der Figur nicht dargestellt) überdeckend - der Außenkontur des Rundgriffs 3 (in seinem hinteren Bereich) formangepasst ist. Die Zugentlastung in Form einer Schalung besteht aus den zwei Hälften 10.1 und 10.2, die auf dem Rundgriff 3 aufgeschraubt sind (wobei in der Figur der Übersichtlichkeit halber die Schalungshälften 10.1 und 10.2 in einem Abstand von dem Rundgriff 3 dargestellt sind).
  • Die Abdeckung 2 umgreift bzw. umgibt die Abstandsschicht 6, die Schaltkraftübertragungsplatte 5, die Druckdetektoren 4 sowie die Kapselung 8 und ist wasserdicht mit der Bodenplatte 1 verklebt. Die Abdeckung 2 ist als elastisch komprimierbares PU-Weichintegralschaumteil ausgebildet, das eine geringere Elastizität hat als das Schaummaterial der Abstandsschicht 6.
    • Liste der verwendeten Bezugszeichen
    • 1
    Bodenplatte
    2
    Abdeckung
    3
    Rundgriff
    4
    drucksensitives Element/Druckdetektoren
    5
    Schaltkraftübertragungsplatte
    6
    Abstandsschicht
    7
    elektrische Verbindung
    8
    Kapselung
    9
    Kabelbuchse
    10.1
    Zugentlastung / erste Schalungshälfte
    10.2
    Zugentlastung / zweite Schalungshälfte
    11
    Belüftungsöffnung

Claims (8)

  1. Sicherheitsschaltvorrichtung zur Überwachung einer Hubbewegung einer ersten Einrichtung in Bezug auf eine zweite Einrichtung aufweisend einen im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper mit einer Bodenplatte (1) und einer Abdeckung (2), einen mit der Bodenplatte (1) fest verbundenen Rundgriff (3), mehrere auf der Innenseite der Bodenplatte (1) angeordnete, diskrete drucksensitive Elemente (4), deren drucksensitive Richtung senkrecht zur Bodenplatte (1) ausgerichtet ist und eine Schaltkraftübertragungsplatte (5), die die drucksensitiven Elemente (4) kontaktierend parallel zur Bodenplatte (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bodenplatte (1) und der Rundgriff (3) aus Polypropylen-Hartschaum bestehen, die Abdeckung (2) aus einem elastisch verformbaren Polyurethan-Weichschaum besteht, deren Oberfläche eine Deckschicht aus hochflexiblem Lack aufweist; wobei die Bodenplatte (1) mit der Abdeckung (2) wasserdicht stoffschlüssig verbunden ist; eine quaderförmige Abstandsschicht (6) aus einem elastisch komprimierbaren Material zwischen der Schaltkraftübertragungsplatte (5) und der Innenseite einer parallel zu der Bodenplatte (1) angeordneten Außenwand der Abdeckung (2) angeordnet und mit beiden ganzflächig formschlüssig verbunden ist; sowie innerhalb des Grundkörpers befindliche elektrische Verbindungen (7) von, zu und zwischen den drucksensitiven Elementen (4) in einer gegen Feuchtigkeit dichten Kapselung (8) auf der Bodenplatte (1) angeordnet sind.
  2. Sicherheitsschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Rundgriff (3) eine Kabelbuchse (9) zum Anschluss eines an einer elektrischen Leitung angebrachten Steckers integriert ist, wobei der Rundgriff (3) eine Zugentlastung in Form einer abnehmbaren Schalung (10.1, 10.2) aus Polypropylen-Hartschaum besitzt, die im montierten Zustand kippsteif mit dem Rundgriff (3) verbunden ist, wobei sie den in die Kabelbuchse (9) des Rundgriffs (3) eingeführten Stecker vollständig umfasst..
  3. Sicherheitsschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (1) auf ihrer Aufstandsfläche einen rutschfesten Belag aufweist.
  4. Sicherheitsschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die drucksensitiven Elemente (4) elektrische Schalter sind, die bei Druck den Stromkreis unterbrechen.
  5. Sicherheitsschaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsschaltvorrichtung vier drucksensitive Elemente (4) aufweist, wobei die drucksensitiven Elemente (4) derart angeordnet sind, dass sie ein Rechteck aufspannen und jeweils zwei in Längsrichtung auf der Bodenplatte (1) angeordnete Elemente in Serie geschaltet sind.
  6. Sicherheitsschaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (2) eine höhere Elastizität aufweist als die Abstandsschicht (6).
  7. Sicherheitsschaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (2) mit 2K-PU-Lack beschichtet ist.
  8. Sicherheitsschaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Abstandsschicht (6) die zum Auslösen der drucksensitiven Elemente (4) nötige Kraft bestimmt.
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